[发明专利]用于等离子体设备腔室的等离子清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子技术领域，特别设计一种用于等离子体设备腔室的等离子清洗方法。

背景技术

在集成电路制造过程中，需要在晶片上做出微细尺寸的图形(pattern)。例如可以通过刻蚀(Etch)技术在晶片上产生这些图形。刻蚀技术能够将光刻产生的图形准确无误地印制到光阻底下的材质上，实现图形转移。

以等离子体刻蚀为代表的干法刻蚀结合了化学和物理刻蚀的优点，可获得各向异性的轮廓、合理的选择比及较少的缺陷的刻蚀结果，因而被广泛应用于半导体领域。

在等离子体刻蚀工艺中，晶片位于静电卡盘上(Electro Static Chuck，ESC)静电卡盘用于在反应室内固定晶片(Wafer)，并为晶片提供直流偏压并且控制晶片表面的温度。

有片工艺刻蚀过程中，刻蚀的副产物大部分都将被真空系统抽走，但部分副产物不可避免地将在腔室内壁及介质窗上沉积，并随着刻蚀片数增多而累积，从而影响腔室的刻蚀环境的一致性。

为了保持工艺结果的稳定性，减少由于腔室环境导致片间的加工差异，需要在片间增加无硅片等离子清洗工艺。在无片工艺过程中，静电卡盘介质上无硅片，静电卡盘中气路关闭。根据刻蚀硅片工艺特点，一般从腔室工艺气路通入含卤素的气体或O₂以便去除硅片加工过程中在腔室壁上沉积的刻蚀副产物。含卤素的气体一般去除硅基或者金属基副产物，O₂去除碳基副产物。

但是，在无片等离子清洗工艺过程中，清洗气体会对静电卡盘表面造成等离子损伤，影响静电卡盘的使用寿命。因为在硅片刻蚀过程中，静电卡盘介质表面处于硅片背面，表面污染相对腔室壁表面受刻蚀副产物的污染并不严重(腔室壁始终暴露在等离子体中)，所以无片等离子清洗过程中：腔室壁及介质窗在接受等离子刻蚀清洗的同时，静电卡盘表面却在遭受腐蚀性的卤族气体的损伤。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种用于等离子体设备腔室的等离子清洗方法，该清洗方法可以极大地降低在无片等离子清洗过程中、腐蚀性的清洗气体对静电卡盘表面的腐蚀性损伤。

本发明实施例提供了一种用于等离子体设备腔室的等离子清洗方法，所述等离子体设备的腔室内设置有静电卡盘，所述方法包括：向所述腔室中通入清洗气体；向静电卡盘通入保护性气体，以在所述静电卡盘的表面上形成保护性气体层；激发所述清洗气体形成等离子体，以利用所述等离子体对所述腔室的内壁进行清洗。

根据本发明实施例的用于等离子体设备腔室的等离子体清洗方法，在无片等离子清洗过程中、通过向静电卡盘中通入保护性气体以在静电卡盘的表面形成保护性气体层，从而降低清洗气体中的腐蚀性气体对静电卡盘表面的腐蚀性损伤，达到延长静电卡盘的使用寿命的目的。

在本发明的一个实施例中，所述静电卡盘的介质层上密集分布有用于所述保护性气体导通的通气孔。由此，通过所述多个通气孔，从而可以顺利地向静电卡盘中通入保护性气体。

在本发明的一个实施例中，所述清洗气体为含有卤素的气体或者氧气。

由此，通过通入含卤素的气体或氧气去除硅片加工过程中在腔室壁上沉积的刻蚀副产物。

在本发明的一个实施例中，所述保护性气体为惰性气体。

在本发明的一个实施例中，所述保护性气体为氦气、氦气与氧气的混合气体或者氦气与氮气的混合气体。

在本发明的一个实施例中，所述氦气与氧气或者所述氦气与氮气的气体比例为0.1-10。

在本发明的一个实施例中，通入的所述保护性气体的总流量为50-200sccm。

在本发明的一个实施例中，所述介质层为三氧化二铝或者氮化铝。

在本发明的一个实施例中，所述多个通气孔为以所述介质层的中心为圆心的多圈圆周分布孔。

在本发明的一个实施例中，所述多个通气孔为形成在所述介质层上的均匀分布孔。

在本发明的一个实施例中，所述多个通气孔在所述介质层上呈蜂窝状分布。

在本发明的一个实施例中，所述多个通气孔在所述介质层上呈点阵分布。

在本发明的一个实施例中，所述多个通气孔的孔径为0.2-2mm。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：